4 défauts courants en fraisage CNC et leurs causes : guide pratique

Publié le 26 août 2020 | Par WayKen Rapid Manufacturing

Le fraisage CNC est l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour traiter des pièces quand vous avez besoin d'un composant de haute précision. Les outils de fraisage CNC modernes offrent de grandes opportunités pour créer rapidement des surfaces libres complexes. Ils se sont aussi développés en machines de haute précision pour obtenir des finitions miroir si on les utilise correctement. L'usinage est un métier qu'on apprend toute sa vie et il y a beaucoup de problèmes qui peuvent ruiner votre pièce brute, voire votre outil de coupe, si vous ne savez pas comment les prévenir. Nous avons listé les défauts les plus courants sur une pièce fraisée CNC avec les solutions correspondantes pour les corriger.

1. Marques d'empreintes laissées par l'outillage après fraisage CNC

Défaut

Lors de l'usinage de laiton, cuivre, bronze ou alliages d'aluminium, on remarque parfois que la pièce présente des empreintes là où elle a été serrée pendant le fraisage CNC.

Cause

Cela est dû à des forces de serrage excessives dans votre outillage. Si votre outillage est manuel, c'est-à-dire que vous devez prendre une clé et serrer les vis sur les dispositifs de fixation, la solution est simple. Vous pouvez simplement arrêter de serrer plus tôt ou acheter une clé spéciale qui vous indique la force de serrage à chaque instant pour mieux la contrôler. Cependant, beaucoup de machines CNC sont équipées de cylindres pneumatiques ou hydrauliques pour des forces de serrage constantes. Elles sont généralement plus importantes que les forces de serrage manuelles.

Solutions

La solution économique pour prévenir les empreintes sur des pièces serrées par outillage pneumatique et hydraulique est assez simple. Vous devez faire une plaque d'acier intermédiaire et la placer entre votre pièce et les dispositifs de fixation de l'outillage. La plaque sert à répartir la pression sur la pièce uniformément et augmenter la surface de contact. Cela empêche les déformations. Même si la force de serrage reste trop forte, les empreintes seront sur la plaque et non sur la pièce.

Une autre solution est d'acheter des mandrins et dispositifs plus tendres qui, même en cas de déformation, n'endommageront pas la pièce. Aussi, si vous voulez en savoir plus sur d'autres solutions pour corriger diverses empreintes, vous pouvez visiter notre page technologie de base : usinage CNC aluminium.

2. Finition de surface variable sur une même surface

Défaut

L'un des problèmes courants en fraisage CNC concerne la finition de surface. Il y a plusieurs causes pour une finition de surface mauvaise ou variable sur une pièce.

Causes

La première raison est le chatter (vibrations parasites). Ce terme désigne des vibrations excessives dans la machine-outil ou l'outil de coupe. Résultat : vous obtenez une surface inégale ruinée au lieu d'une surface lisse. Il y a plusieurs raisons au chatter, la première étant un outil émoussé. Un outil émousse déforme la pièce bien plus avant que le copeau ne se détache. Cela entraîne des forces de coupe accrues et le tranchant pénétrant plus profondément dans la pièce au fur et à mesure que la déformation s'accumule, puis le copeau se brise abruptement, laissant un petit trou. Une multitude de ceux-ci sur la surface abaisse considérablement la finition.

Une autre raison est la stratégie de fraisage CNC. Il existe deux types de stratégies : le fraisage en escalade (climb) et le fraisage conventionnel. La première stratégie est quand le sens de rotation de l'outil coïncide avec le sens d'avance de la table. En fraisage en escalade, l'outil entre dans la pièce avec un choc et en sort lentement avec un minimum de matière (à la surface créée après usinage). Cela donne une excellente finition. Le fraisage conventionnel se produit quand la rotation et l'avance sont opposées. L'outil entre alors dans la pièce par la surface finie. À cause de légères vibrations et variations du processus, l'outil peut légèrement endommager la surface finie. Pourtant, cela suffit à changer la finition finale. Les nouveaux machinistes utilisent souvent accidentellement les deux stratégies en programmant l'outil pour aller et venir. Cela résulte en une surface ayant les deux types de finition : plus lisse sur un passage, plus rugueuse au suivant.

La dernière raison pour une finition défectueuse est un mauvais choix ou l'absence de fluide de coupe. Beaucoup sous-estiment le rôle des fluides de refroidissement et lubrification et les ignorent ou utilisent les plus simples et bon marché. En réalité, utiliser un fluide adapté peut améliorer la qualité de surface d'une classe entière. L'inverse est aussi possible : le manque de refroidissement et lubrification mène à la surchauffe, une durée de vie d'outil plus courte.

Solution

Pour maintenir la finition de surface aussi lisse que possible, vous devez entretenir l'outil de coupe, utiliser la bonne stratégie et être attentif au fluide de coupe. En général, il est bien mieux que l'outil entre toujours dans la pièce par un côté et en sorte par l'autre.

3. Brûlures sur la surface de la pièce

Défaut

Un défaut courant résultant de cette erreur se traduit par des brûlures le long de la surface de la pièce usinée. Les brûlures signifient que la pièce a surchauffé.

Cause

De mauvais paramètres de coupe peuvent entraîner des défauts sur la pièce. Une combinaison mal choisie d'avance et de vitesse peut causer des dommages significatifs à la pièce, à l'outil de coupe, et même à la machine-outil elle-même.

Solution

Une façon de corriger le problème est de réduire le rapport vitesse de coupe / avance. Le processus d'usinage devient plus lent et la température plus basse. Une autre façon est d'améliorer le taux de refroidissement du processus. Dans certains cas extrêmes, comme le titane qui conduit mal la chaleur, les deux méthodes sont nécessaires.

4. Bavures

Défaut

Les bavures sont du matériau résiduel qui reste après le processus de coupe. Les bavures les plus courantes se forment aux arêtes inférieures de la pièce pendant le perçage ou le fraisage. Elles sont plus fréquentes pour les matériaux à bonne plasticité et faible dureté.

Cause

La dernière couche de matériau se déforme souvent et s'éloigne de l'outil de coupe, devenant impossible à enlever avec la pièce dans la même position. Le matériau déformé reste sur la pièce comme un film mince aux arêtes. Il est tranchant et doit être enlevé.

Solution

L'ébavurage est un processus d'enlèvement des bavures et constitue tout un chapitre de l'ingénierie mécanique et de l'usinage. Il existe plusieurs façons d'enlever les bavures. La plus simple est l'ébavurage manuel, mais il existe aussi des techniques avancées comme l'ébavurage thermique et vibratoire.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, le fraisage CNC est un métier complexe. Les gens le maîtrisent pendant des décennies et font encore parfois des erreurs. Vous pouvez facilement ruiner votre pièce après avoir investi beaucoup de temps en fraisage et d'argent dans l'achat du matériau. Une bien meilleure option serait de commander des surfaces de fraisage CNC professionnelles. Un groupe de machinistes qualifiés qui travaillent chaque jour sur la même machine est certain de traiter votre pièce sans défauts ni imperfections.

Vos solutions de fraisage CNC nécessaires

Chez WayKen, nous avons créé un environnement interne d'extrême précision. De plus, nos services de fraisage CNC certifiés ISO 9001 peuvent également soutenir vos projets importants lorsque vous téléchargez votre fichier CAO pour des devis gratuits. Si vous voulez en savoir plus, n'hésitez pas à contacter notre équipe : info@waykenrm.com.

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